(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに２層のゴム製ロール材を装着したロールであって、上層のロール材は、ＪＩＳ  Ａゴム硬度が３５度ないし５０度のＥＰＤＭであり、下層のロール材は、反発弾性が６０％以下のＥＰＤＭとＩＩＲ（ブチルゴム）のブレンド物であることを特徴とする２層ゴムロール。
【請求項２】
前記上層ロール材と前記下層ロール材は加硫により結合されている請求項１記載の２層ゴムロール。
【請求項３】
前記上層ロール材の厚み（ｔ1 ）と前記下層ロール材の厚み（ｔ2 ）との厚み比（ｔ1 ／ｔ2 ）が、１／２ないし１５の範囲である請求項１または２記載の２層ゴムロール。
【請求項４】
前記下層ロール材の、ＥＰＤＭ：ＩＩＲ（ブチルゴム）のブレンド比（重量比）が、２：８ないし８：２である請求項１ないし３のいずれか１項記載の２層ゴムロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給紙、その他紙葉類の搬送用として使用される２層ゴムロールに関するものであって、より詳しくは、シャフトに装着するロール材の上層と下層を特定の異なる素材で構成した２層ゴムロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴムロールは、シャフトの外周にロール材が装着されたもので、給紙、その他紙葉類の搬送用として多く使用されている。複写機、プリンタ等の事務機器に使用される給紙用のゴムロールでは、給紙に必要な条件として、紙との適度の摩擦を確保するためのゴム硬度や表面粗さ等が挙げられる。したがって、この給紙用のゴムロールは、脱脂したシャフトに接着剤を塗布し、ＪＩＳ  Ａゴム硬度が５０度以下、一般的には３０度前後のロール材を金型を用いて、シャフトに加硫焼き付け接着し、さらに、仕上げとして、加硫後のロール材の外径寸法や表面粗さを出すために、通常、砥石による研磨を行うことで製作されている。
【０００３】
上記したＪＩＳ  Ａゴム硬度が５０度以下のロール材を単層使用した給紙用のゴムロールでは、給紙に必要な条件としてのゴム硬度や表面粗さ等と耐摩耗性とを同時に満足することが難しいので、下層に低硬度のロール材を配し、その表面に高硬度のロール材を配して、これら双方のロール材を接着剤にて貼り合わせて２層とし、給紙に必要な条件である適度の摩擦を確保しつつ、耐摩耗性を上げたものがある。すなわち、この２層ゴムロールでは、下層の低硬度のロール材により適度の摩擦を確保し、上層の高硬度のロール材により耐摩耗性を確保しようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したゴム硬度が５０度以下のロール材を使用した単層の給紙用のゴムロールは、給紙に必要な条件を満足しているが、最近の事務機器のように給紙速度が１５０ｍｍ／秒以上の速さで、ゴム硬度が３５度以上であると、紙と給紙用のゴムロールとが擦れることにより発生する通称「鳴き」現象が発生してしまう。この「鳴き」現象を完全に防ぐために、給紙用のゴムロールのゴム硬度を２５度以下にすると、今度は磨耗が激しくなるという問題が派生する。したがって、中間のゴム硬度の３０度にすることも考えられるが、やはり磨耗し易く給紙用のゴムロールの取り替え頻度が高くなるという不具合が生じてしまう。
【０００５】
また、低硬度のゴム製ロール材の表面に高硬度のゴム製ロール材を配した給紙用の２層ゴムロールは、下層の低硬度のロール材を単層とした場合より、磨耗し難く取り替え頻度が低くなるというメリットはあるが、これだけでは、実際に、給紙に必要な条件である適度の摩擦を確保しつつ、磨耗し難く取り替え頻度を下げることが出来るのか、言い換えれば２層ゴムロールの耐久性を上げることが出来るのかまではわからないという解明できない部分が残っている。
したがって、従来の給紙用の２層ゴムロールは、耐摩耗性を上げることが出来ても、給紙に必要な条件の適度の摩擦が僅かな磨耗によっても不十分となって、給紙が出来なくなり、結局耐久性を上げることが出来ないものであった。
【０００６】
さらに、従来の給紙用の２層ゴムロールは、上層および下層のロール材を接着剤を使用して加硫時に接着する加硫接着や、加硫後に接着剤にて接着する後接着によるものであるため、経時によって上層および下層のロール材が剥がれ、給紙に支障を来す虞がある。
【０００７】
このような従来技術の認識の元に、本発明者は、複写機、プリンタ等の事務機器の給紙ロールとして要求される高速度下であっても、「鳴き」現象がなく、通紙性且つ耐摩耗性に優れた２層ゴムロールを開発し、特願２００１−１５３１４７として特許出願をした（以下、「先願発明」ということがある）。
【０００８】
この先願発明は、シャフトに装着したロール材が２層からなるものであると共に、上層のロール材はＪＩＳ  Ａゴム硬度が３５度ないし５０度の範囲であり、下層のロール材はＪＩＳ  Ａゴム硬度が２５度以下であることを特徴とするものである。
【０００９】
すなわち、先願発明は、ロールを２層のゴムで構成すると共に、上層と下層のロール材の硬度を特定の範囲のものに規定することにより、給紙ロールとして要求される高速度下であっても、「鳴き」現象がなく、通紙性且つ耐摩耗性に優れているという点で複写機やプリンター等の事務機器用の給紙ロールとしてすぐれた適性を備えている。
【００１０】
本発明者は、上記先願発明を更に追試しながら改良を加えて行く中で、上層と下層のゴムの素材として、特定のものを採択することにより、上記の給紙ロールとしての適性が一層優れたものになるという知見を得て、これを元に本発明を完成させた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
つまり、本発明は、上記先願発明の更なる改良を目的とするものであり、上層のゴムが硬度を規定したＥＰＤＭであり、下層のゴムが反発弾性を規定したＥＰＤＭとＩＩＲ（ブチルゴム）のブレンド物であることを特徴とするものである。
【００１２】
すなわち、本発明によれば、シャフトに２層のゴム製ロール材を装着したロールであって、上層のロール材はＪＩＳ  Ａゴム硬度が３５度ないし５０度のＥＰＤＭであり、下層のロール材は反発弾性が６０％以下のＥＰＤＭとＩＩＲ（ブチルゴム）のブレンド物であることを特徴とする２層ゴムロールが提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、前記上層ロール材と前記下層ロール材は加硫により結合されている上記２層ゴムロールが提供される。
【００１４】
また、本発明によれば、前記上層ロール材の厚み（ｔ1 ）と前記下層ロール材の厚み（ｔ2 ）との厚み比（ｔ1 ／ｔ2 ）が、１／２ないし１５の範囲である上記２層ゴムロールが提供される。
【００１５】
また、本発明によれば、前記下層ロール材の、ＥＰＤＭ：ＩＩＲ（ブチルゴム）のブレンド比（重量比）が、２：８ないし８：２である上記２層ゴムロールが提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す２層ゴムロールの斜視図、図２は本発明の実施の形態を示す２層ゴムロールの断面図である。両図において、２層ゴムロール１は、シャフト２にＥＰＤＭからなる上層ロール材３およびＥＰＤＭとＩＩＲ（ブチルゴム）のブレンド物からなる下層ロール材４からなる２層のロール材５を装着してなり、すなわち、下層ロール材４の軸芯に開けた孔６にシャフト２を挿入して行き、貫通させて装着し、シャフト２と２層のロール材５とを相互に軸方向に摺動不可且つ径方向に回動不可としたものである。
【００１７】
前記シャフト２は、その形状について特に限定がなく、その使用目的に応じた形状とされ、さらに材質についても特に限定がないが、通常、強度、耐久性、加工性、剛性、経済性等の面からポリアセタール等の樹脂製あるいは、鉄、ステンレス、アルミ等の金属製が採用される。
【００１８】
本発明においては、前記２層のロール材５を構成する上層３を、ＪＩＳ  Ａゴム硬度が３５度ないし５０度のＥＰＤＭを採択し、下層４を、反発弾性が６０％以下のＥＰＤＭとＩＩＲ（ブチルゴム）のブレンド物を採択したことが重要な特徴である。
【００１９】
このＥＰＤＭからなる上層ロール材３のＪＩＳ  Ａゴム硬度は、その具体的な事務機器の給紙に必要な条件により適宜決定されるが、３５度ないし５０度の範囲内である。下限値の３５度未満では耐摩耗性が低く、２層ゴムロール１とした意味がなくなり、その交換頻度が高まるようになる。一方、上限値の５０度を超えるものでは２層ゴムロール１としても「鳴き」現象を抑えることが難しくなる。
【００２０】
また、ＥＰＤＭとＩＩＲ（ブチルゴム）のブレンド物によって構成される下層ロール材４は、反発弾性が６０％以下であることが重要である。反発弾性の下限値は約１０％程度であるが、好ましくは、２５ないし３５％である。
ＥＰＤＭとＩＩＲ（ブチルゴム）のブレンド比（重量比）は、反発弾性が６０％以下になるものである限りとくに限定されるものではないが、ＥＰＤＭ：ＩＩＲ＝２：８ないし８：２であり、好ましくは、３：７ないし７：３である。
下層ゴムの反発弾性が６０％を超えるものは、「鳴き」現象を抑えることが難しくなる。
【００２１】
これらの２層のロール材５における上層ロール材３の厚みｔ1 と下層ロール材４の厚みｔ2 との厚み比ｔ1 ／ｔ2 は、１／２ないし１５の範囲である。上層および下層ロール材３および４がこの厚み比ｔ1 ／ｔ2 の範囲内であると、上層ロール材３と下層ロール材４とによる耐摩耗性および通紙性の役割分担と、「鳴き」現象防止の共同作業性とを満足することが出来、この厚み比ｔ1 ／ｔ2 の範囲外では、これらの役割分担と共同作業性とを満足することが出来ない。
この上層ロール材３は、例えば、０．５ないし２．０ｍｍの範囲であり、より好ましくは０．５ないし１．０ｍｍの範囲である。さらに、下層ロール材４は、例えば、３ないし８ｍｍの範囲であり、より好ましくは４ないし７．５ｍｍの範囲である。
【００２２】
次に、上記構成になる２層ゴムロール１の製作方法を述べる。
まず、２層ゴムロール１を構成する適切なシャフト２ならびにＥＰＤＭからなる上層ロール材３およびＥＰＤＭとＩＩＲ（ブチルゴム）からなる下層ロール材４を選択する。次に、上層ロール材３に下層ロール材４を嵌め込み２層のロール材５とし、これをシャフト２に圧入してゆき貫通させて装着する。そして、金型を用いて、シャフト２に２層のロール材５を加硫焼き付けすると共に、上層ロール材３および下層ロール材４同士を加硫結合させて、シャフト２と２層のロール材５とを相互に軸方向に摺動不可且つ径方向に回動不可とする。さらに、仕上げとして、加硫後のロール材の外径寸法や表面粗さを出すために、砥石による研磨を行うことででき上がる。
本発明における加硫とは、単独加硫、同時加硫、低硬度の部材を加硫して硬化後に高硬度の部材を加硫する二色成形による加硫方法の他に過酸化物を用いた架橋方法をも含むものである。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例に基づいて、本発明の２層ゴムロールの特性を検証する。
【００２４】
＜実施例１＞
上層ロール材：材質がＥＰＤＭ，ＪＩＳ  Ａゴム硬度が３５度，厚みが１ｍｍ
下層ロール材：材質が反発弾性３０％のＥＰＤＭとＩＩＲのブレンド物
（重量ブレンド比、ＥＰＤＭ／ＩＩＲ＝８／２）、厚みが４ｍｍ
上記２層のロール材をステンレス製のシャフトに装着し、上層および下層ロール材を加硫結合して２層ゴムロールとした。得られた２層ゴムロールを給紙速度１５０ｍｍ／秒の複写機の給紙ロールとして装備し、２０万枚を通紙して、以下のような評価をした。
【００２５】
（１）「鳴き」現象の評価
２層ゴムロールの「鳴き」現象の発生を観察し、「鳴き」現象を全く認められないものを「ＯＫ」とし、僅かでも「鳴き」現象を認められるものを「ＮＧ」とした。
（２）通紙性の評価
２０万枚の通紙状況を観察し、２０万枚を順調に通紙出来た場合を「ＯＫ」とし、２０万枚の通紙が出来ない場合を、通紙不能になった枚数を併記して「ＮＧ」とした。
（３）耐摩耗性の評価
２０万枚を通紙し、全てを順調に通紙出来た場合を「ＯＫ」とし、２０万枚の通紙が出来ない場合を、途中での外径変化を併記して「ＮＧ」として、さらに実施例については、２０万枚の枚葉紙の通紙後の２層ゴムロールの外径変化量（磨耗量）を測定した。なお、この磨耗量の大小は、耐摩耗性の評価に直接関係がなく、あくまでも２０万枚を全て通紙出来た場合、耐摩耗性の評価を「ＯＫ」とし、２０万枚を全て通紙出来なかった場合、耐摩耗性の評価を「ＮＧ」とした。したがって、磨耗量が多いのに耐摩耗性の評価が「ＯＫ」となったり、磨耗量が少ないのに耐摩耗性の評価が「ＮＧ」となることがあり得る。
【００２６】
＜実施例２＞
上層ロール材のＪＩＳ  Ａゴム硬度を５０度とし、下層ロール材として、ＥＰＤＭ／ＩＩＲ＝５／５（重量比）のブレンド物を用いて反発弾性を５０％としたこと以外は、実施例１と同様にして２層ゴムロールを製作し、これを実施例１と同様の条件にて評価した。
【００２７】
＜実施例３＞
上層ロール材のＪＩＳ  Ａゴム硬度を３５度、厚みを０．５ｍｍとし、下層ロール材として、ＥＰＤＭ／ＩＩＲ＝２／８（重量比）のブレンド物を用いて反発弾性を４０％とし、厚みを７．５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして２層ゴムロールを製作し、これを実施例１と同様の条件にて評価した。
【００２８】
＜比較例１＞
材質がＥＰＤＭでＪＩＳ  Ａゴム硬度が５０度の単層のロール材を金属製のシャフトに装着し、加硫焼き付け接着して単層ゴムロールとした。得られた単層ゴムロールを実施例１と同様の条件にて評価した。
【００２９】
＜比較例２＞
単層のロール材のＪＩＳ  Ａゴム硬度が２５度であること以外、比較例１と同様にして単層ゴムロールを製作し、これを実施例１と同様の条件にて評価した。
【００３０】
＜比較例３＞
上層ロール材のＪＩＳ  Ａゴム硬度が３５度であり、下層ロール材として、ＥＰＤＭ／ＩＩＲ＝９／１（重量比）のブレンド物を用いて反発弾性を７０％としたこと以外は、実施例１と同様にして２層ゴムロールを製作し、これを実施例１と同様の条件にて評価した。
【００３１】
＜比較例４＞
上層ロール材のＪＩＳ  Ａゴム硬度が３０度であり、下層ロール材として反発弾性が７５％のＥＰＤＭを用いたこと以外は、実施例１と同様にして２層ゴムロールを製作し、これを実施例１と同様の条件にて評価した。
以上の結果を表１に示した。
【００３２】
【表１】
0004535643.tif 000002
【００３３】
表１から明らかなように、上層ロールのゴムとして特定範囲のゴム硬度を有するＥＰＤＭを用い、下層ロールのゴムとして、６０％以下の反発弾性を有するＥＰＤＭとＩＩＲのブレンド物を用いた２層ロールとすることにより、ＲＴＯ実施例１ないし３は、「鳴き」の現象がなく、２０万枚の通紙がなんら問題なく達成され、かつ、２０万枚通紙後の磨耗が最大でも０．６ｍｍであり、給紙ロールとしていずれも優れていることがわかる。
これに対して、比較例１、２、４は、本発明の条件のいずれかを満たしていないことにより、すべてに「鳴き」の現象が見られるばかりでなく、ＥＰＤＭ単層のロールの例を示す比較例１および２は、通紙性能が著しく低下していることがわかる。
これらの結果によって、本発明の条件を規定したことの技術的意義が理解される。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の要件を満足するかぎりにおいて、具体的な構成はこれに限定されるものではない。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ゴム製ロールの層構成を２層とし、かつ、上層のゴム素材として特定硬度のＥＰＤＭを用い、下層のゴム素材として特定の反発弾性を有するＥＰＤＭとＩＩＲ（ブチルゴム）のブレンド物を採択することにより、高速下での長時間に亙る給紙においても、磨耗が少なく、且つ「鳴き」現象の全くない給紙ロールを提供することができる。
したがって、本発明の給紙ロールは、複写機、プリンタ等の事務機器の紙送りロールとして優れた適性を備えている。
さらに、上層ロール材と下層ロール材との厚み比を請求項３に規定した範囲に設定することにより、耐摩耗性および通紙性の役割分担と、「鳴き」現象防止の共同作業とを満足したゴムロールが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す２層ゴムロールの斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す２層ゴムロールの断面図である。
【符号の説明】
１                        ２層ゴムロール
２                        シャフト
３                        上層ロール材
４                        下層ロール材
５                        ２層のロール材
６                        孔
【図１】
0004535643.tif 000003
【図２】
0004535643.tif 000004